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김도수,이철경,박종현,Kim, Do-Su,Lee, Churl-Kyoung,Park, Jong-Hyeon 한국세라믹학회 2002 한국세라믹학회지 Vol.39 No.3
본 연구에서는 석탄회로 제조된 인공경량골재에 석회석을 첨가하였을 때 소성온도 및 시간에 따른 소성특성을 관찰하였다. 소성온도의 증가에 따라 quartz($SiO_2$)가 감소한 반면 mullite($3Al_2O_3{\cdot}2SiO_2$)가 증가되었으며, 석회석의 첨가에 의해 clinoptiolite와 pagioclase와 같은 소성에 의한 소성광물이 생성되었다. 석탄회 및 석회석으로 제조된 경량골재의 소성성은 주로 소성시간보다는 소성온도에 의해서 좌우되는 것으로 확인되었다. 또한 소성온도 및 시간의 증가는 골재내 형성된 거대기공의 미세화 및 폐기공의 형성으로 전체 기공부피를 축소시키는 경향을 나타냈다. 1000$^{\circ}$C에서 5분가 소성시킨 경량골재의 표면은 용융 슬래그 층의 융착현상에 의해 개기공이 거의 없었으나 내부는 발포가스에 의해 수 ${\mu}$의 미세기공이 폐기공 형태로 균일하게 분포하였다. 이로부터 석회석이 첨가된 소성 경량골재의 적정 소성조건은 소성온도는 약 1000$^{\circ}$C, 소성시간은 5분이 바람직한 것으로 나타났다. In this study, sintering properties of Artificial Lightweight aggregates(ALAs) prepared from coal ash as a function of sintering temperature (900$^{\circ}$C, 1000$^{\circ}$C, 1100$^{\circ}$C) and time (2min, 5min, 10min) when limestone added as lightweight mineral was investigated. Increasing the sintering temperature resulted simultaneously from a decline of quartz mineral as well as growth of mullite mineral. Addition of limestone to ALAs newly formed sintered minerals such as clinoptilolite and plagioclase. Sintering effect of ALAs prepared from coal ash and limestone was more affected by a sintering temperature than time. As sintering temperature and time increae, transition of macropore to micropore and formation of closed pores were happened, consequently shrank the total pore volume of ALAs. The surface of ALAs sintered at 1000$^{\circ}$C for 5min was nearly not detected open pores due toe amalgamation effect of molten slag layer but homogeneous distributions of closed pores with micro-scale were examined in cross sectional area ALAs. Sintering temperature and time which present the most adequate state, in the preparation of ALAs, are corresponded to 1000$^{\circ}$C and 5min, respectively.
규불화아연(ZnSiF<sub>6</sub>, aq)이 첨가된 시멘트의 유동성과 수화특성
김도수,길배수,임헌성,남재현,노재성,Kim, Do-Su,Khil, Bae-Su,Lim, Heon-Seong,Nam, Jae-Hyun,Rho, Jae-Seong 한국세라믹학회 2002 한국세라믹학회지 Vol.39 No.2
금속염으로 산화아연(ZnO)과 규불화수소산($H_2SiF_6$)을 이용하여 용액법으로 규불화아연($ZnSiF_6$, 농도 15%)을 제조하고 이를 시멘트용 혼화제로 첨가하여 시멘트의 유동성과 수화특성에 미치는 영향을 파악하였다. 규불화아연의 첨가량을 시멘트량 대비 1.0∼4.0%로 증가시켜 첨가한 시멘트 페이스트의 초기 유동성과 유동성의 경시변화를 측정하였다. 초기 유동성은 mini-slump 시험을 통해 평가하였고, 유동성의 경시변화는 slump loss 시험을 통해 평가하였다. 또한 규불화아연을 시멘트에 1.0∼3.0%로 첨가하였을 때 시멘트의 응결시간에 미치는 영향과 시멘트 수화열 변화에 미치는 영향을 파악하였다. 시멘트 페이스트의 유동성은 규불화아연이 2.1% 첨가되었을 때 가장 높게 나타났으나 경시변화는 다소 큰 것으로 나타났다. 시멘트 응결시간은 규불화아연의 첨가량 증가에 따라 지연되는 특성을 보였으며, 시멘트 수화열은 첨가량에 비례하여 감소되는 경향을 보였다. Zinc fluosilicate ($ZnSiF_6$, 15% aqueous solution) was prepared using zinc oxide (ZnO) and fluosilicic acid ($H_2SiF_6$) by soluiton synthetic method. The fluidity and hydration properties of cement which was added $ZnSiF_6$ (aq.) as an additive for cement were studied. At water to cement ratio (W/C) equals to 0.45, the initial fluidity and slump loss of cement paste which the addition of $ZnSiF_6$ (aq.) was increased from 1.0% to 4.0% based on cement weight were investigated. Initial fluidity of cement paste was measured by mini-slump test and slump loss was examined by measuring the fluidity variation of cement paste with time elapsed from 0 min to 120 min at intervals 30 min. Also, the effect of $ZnSiF_6$ addition on the setting and hydration of cement paste when $ZnSiF_6$ increased in the addition range 1.0% to 3.0% were investigated. The fluidity of cement paste which was added 2.1% $ZnSiF_6$ (aq.) presented the highest value among all addition ranges. The setting time of cement paste was retarded gradually and the heat evolution of hydrated cement was reduced with the increasing of $ZnSiF_6$ addition.
저농도 HF 수용액을 이용한 Al(OH)<sub>3</sub>의 표면처리
김도수,이철경,양동효,Kim, Do-Su,Lee, Churl-Kyoung,Yang, Dong-Hyo 한국세라믹학회 2002 한국세라믹학회지 Vol.39 No.3
Treatment effects of dilute hydrofluoric acid (6 wt% HF) on the surface properties of $Al(OH)_3$ were investigated at the molar ratio of F/Al(fluoride/aluminum)=0.15. Temperature and pH variations in the reaction system were recorded to analyze reaction mechanism between $Al(OH)_3$ and aqueous Hf. The reaction of HF to the surface of $Al(OH)_3$ accompanied with a quantity of heat evolution, resulting in increasing temperature of a reactionsystem. And also the reaction was proceeded as transitional state which metastable ${\alpha}-form\;AlF_3{\cdot}3H_2O$ was transferred to insoluble ${\beta}$-form. The resulting ${\beta}-form\;AlF_3{\cdot}3H_2O$ formed by a surface treatment was identified by FT-IR and X-ray diffractormetry. The formation of ${\beta}$-form aluminum fluoride hydrates with diameter less than $1{\mu}m$ on the surface of $Al(OH)_3$ could be visulaized by SEM imgae, making up a coating layer as precipitate-like. The surface whiteness of $Al(OH)_3$ treated with aqueous HF was furthermore increased approximately 6.6% due to the formation of surface hydrates. 저농도로 희석된 HF 수용액(6 wt%)을 사용하여 $Al(OH)_3$의 표면을 F/Al의 몰비 0.15에서 처리하고, 처리 전후 표면특성을 관찰하였다. 반응계의 온도 및 pH 변화로부터 $Al(OH)_3$에 대한 HF의 표면반응은 HF와 접촉한 $Al(OH)_3$ 표면부에서 metastable한 ${\alpha}$형의 불화알루미늄$({\alpha}-AlF_3{\cdot}3H_2O)$이 안정한 ${\beta}$형의 불화알루미늄$({\beta}-AlF_3{\cdot}3H_2O)$으로 전이되는 과정으로 진행되며, 다량의 발열을 수반하면서 반응계의 온도상승을 유발하였다. 이러한 ${\beta}-AlF_3{\cdot}3H_2O$의 생성은 표면처리된 분말의 FT-IR 및 X-선 회절분석결과를 통해 확인되었다. ${\beta}-AlF_3{\cdot}3H_2O$의 morphology와 분포상태를 SEM을 통해 관찰한 결과 $Al(OH)_3$ 표면에 $1{\mu}m$ 이하의 미세분말 형태로 피복층을 형성하며 균일하게 분포된 것으로 확인되었다. HF로 처리된 시료의 표면 백색도는 미처리에 비해 약 6.6% 증가되었으며, 이는 $Al(OH)_3$보다 높은 백색도를 지닌 ${\beta}-AlF_3{\cdot}3H_2O$ 피복 효과 때문인 것으로 나타났다.
하수환경에서 콘크리트의 생화학적 부식을 초래하는 황산화세균에 대한 무기 금속화합물계 항균제의 항균 효과
김도수(Do-Su Kim),정헌준(Hun-Jun Chung) 한국환경관리학회 2007 環境管理學會誌 Vol.13 No.2
본 연구에서는 무기 금속화합물로 복합된 액상의 항균제가 콘크리트의 생화학적 부식을 초래하는 원인균인 황산화세균(sulfur-oxidizing bacteria)에 대한 항균특성을 평가하고, 콘크리트 서식환경에서 증식저항성과 황산배출 특성을 항균제를 첨가하지 않은 콘크리트와 비교하였다. 항균제에 함유된 항균 금속이온은 세균의 대사 작용을 방해하고, 세포막을 파괴하는 항균작용에 의해 황산화세균에 대해 높은 항균활성을 발휘하는 한편 세균의 증식도 크게 억제되었다. 또한 콘크리트 서식환경에서 황산화세균의 증식저항성이 향상되고 이러한 효과에 의해 콘크리트를 부식하는 황산의 배출농도 및 속도도 크게 저감시킬 수 있었다. In this research, effect of liquor type antibiotics hybrid with inorganic metal compound on the suppressing a sulfur oxidizing bacteria resulted in biochemical corrosion for concrete was evaluated. And more effects of antibiotics in the simulated circumstance on the propagation resistance and discharge properties of sulfuric acid to concrete were scrutinized metal ion like Ni²? contained antibiotic played a role to inhibit metabolism of bacteria and destroy the cell wall and resultant had effect to control its propagation. Moreover discharge properties of sulfuric acid resulted corrosion of concrete were sharply decreased than non-added concrete.